Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Научные основы системы политехнические направленного обучения учащихся курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
1.1. Комплексные числа как необходимый компонент непрерывного математического образования
1.2. Теоретические предпосылки разработки технологии обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
1.3. Концептуальные положения проектирования содержания и направленности обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
Выводы к 1 главе 57
Глава 2 Технология обучения учащихся курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей и экспериментальная проверка ее эффективности
2.1. Пространственно-временная модель политехнические направленного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения"
2.2. Методические условия повышения эффективности обучения учащихся курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных
связей
2.3. Экспериментальная проверка эффективности реализации методики обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
Выводы к 2 главе 101
Заключение 103
Литература 105
Приложения 115
- Комплексные числа как необходимый компонент непрерывного математического образования
- Теоретические предпосылки разработки технологии обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
- Пространственно-временная модель политехнические направленного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения"
Введение к работе
Современное состояние науки и производства ставит перед непрерывным математическим допрофессиональным образованием задачи, требующие поиска и разработки эффективных педагогических технологий, оптимизации методик обучения, обеспечивающих высококачественное математическое допрофессиональное образование в условиях дефицита времени и возрастающего объема информации.
Теоретический анализ психолого-педагогической литературы и исследований показывает, что одним из важнейших направлений совершенствования предметной системы обучения является отражение в содержании профессионального образования социального опыта межнаучной интеграции. Межпредметный подход, характерный для современного научного познания, обобщает и углубляет изучаемые явления в их многосторонних связях с другими явлениями и процессами; формирует общее целостное представление о состоянии и перспективах развития современной науки в условиях научно-технического прогресса; способствует формированию политехнических умений, обладающих свойствами широкого переноса.
Задачи политехнического обучения в системе допрофессионального образования осуществляются главным образом в процессе преподавания предметов естественно-математического цикла. В общей системе политехнического образования принципиальное место отводится курсам математики и физики. Через все циклы учебных предметов проходят идеи политехнизации обучения, развитие которых требует опоры на межпредметные связи. Особенно важны взаимосвязи учебных предметов при раскрытии научных основ производства, которые опираются на комплексное применение знаний из различных областей. В этом синтезе проявляется характерная особенность современного производства, которая объективно требует нового политехнического содержания обучения на основе межпредметного синтеза знаний. Поэтому выбранная проблема
исследования технологии обучения комплексным числам на основе осуществления межпредметных связей в системе профессионального образования особенно актуальна. Ее актуальность усиливается в связи с широким применением комплексных чисел и функций комплексных переменных в технических дисциплинах: электротехнике, квантовой теории, теории атомного ядра, других технических науках - и недостаточной разработанностью методики реализации межпредметных связей математики с этими дисциплинами.
Отмечая несомненную ценность разработанных фундаментальных положений по проблемам политехнического образования (Ю.К.Бабанский, Г.В. Воробьев, И.Д.Зверев, П.Г.Кулагин, В.Н.Максимова, М.Н.Скаткин), следует признать, что современный этап развития системы образования требует глубокого всестороннего анализа накопленного опыта и теоретических подходов в поиске путей повышения эффективности учебно-воспитательного процесса современной системы
профессионального образования. Так, например, из-за отсутствия эффективных педагогических технологий обучения политехнически направленным курсам этот процесс не отличается целостностью, носит эпизодический характер. Подтверждением тезиса служат результаты констатирующего эксперимента. Анализ полученных результатов показывает, что учащиеся экспериментальных классов школ, где введено углубленное изучение математики и физики, имеют более высокий уровень теоретических знаний, в отличие от учащихся других классов. Однако можно отметить, что наблюдается устойчивое различие в показателях, характеризующих неспособность учащихся осуществлять перенос знаний в новую область их применения. Представляет интерес то, что увеличивается разрыв в данных у учащихся с углубленным изучением предметов за счет увеличения уровня теоретических знаний. Все это обостряет противоречие между уровнем современных требований общества к политехнической подготовке учащихся и фактическим уровнем
их знаний. Из выявленного противоречия возникает проблема выделения политехнических обобщений, разработки на этой основе эффективных педагогических технологий обучения политехнически направленным курсам в системе допрофессионального математического образования.
Теоретический анализ курсов математики и физики целесообразно провести по всем разделам, но имеется ряд тем, по которым политехнические функции межпредметных связей проявляются особенно ярко. Это прежде всего теория комплексных чисел. Огромный прикладной потенциал, заложенный в понятии, позволяет комплексным числам функционировать не только в математических дисциплинах, но и служить теоретическим инструментом таких наук, как физика, электротехника, сопротивление материалов, прикладная и теоретическая механика и ряда других. В настоящее время комплексные числа позволяют решать труднейшие задачи теории упругости, открывают научному познанию законы движения нефти, законы распространения волн в жидкостях, позволяют безошибочно рассчитать напряжения железобетонных конструкций. Комплексные числа находят широкое применение в квантовой теории - в физической теории микромира. Теории функций комплексного переменного Н.Е.Жуковский и С.А.Чаплыгин применили к точному расчету крыльев самолета, заложив тем самым основы самолетостроения во всем мире. Особенно важны комплексные числа в электротехнических расчетах. Основной метод расчета цепей переменного тока, основанный на применении комплексных чисел, получил название символического.
Таким образом, на современном этапе знание теории комплексных чисел становится необходимым элементом все более широких кругов инженерно-технических работников. Однако наблюдения за ходом учебно-воспитательного процесса показывают, что модернизация программ по математике привела к такой ситуации, что современный школьник практически не знакомится с теорией комплексных чисел, в практике
преподавания искусственно устранены вопросы изучения комплексных чисел. В школах с углубленным изучением математики знания по теории комплексных чисел формируются без учета их дальнейшего применения, поэтому учащиеся оперируют комплексными числами как символами, реального смысла которых не понимают. Выход из такого положения надо искать прежде всего в постановке вопроса об изучении комплексных чисел в системе допрофессионального математического образования, так как профессиональные вузовские знания по математике должны базироваться на фундаменте допрофессиональных знаний учащихся, в том числе и по теории комплексных чисел как необходимом компоненте непрерывного математического образования.
Совокупность вышеперечисленных социально значимых проблем определяет актуальность исследования, посвященного решению научной проблемы, состоящей в устранении противоречия между объективной необходимостью изучения теории комплексных чисел и существующим состоянием теории и практики преподавания теории комплексных чисел в системе непрерывного математического образования. В диссертационной работе предлагается и обосновывается один из возможных и наиболее оптимальных подходов к решению проблемы - использование новой педагогической технологии обучения комплексным числам на основе осуществления межпредметных связей в системе допрофессионального математического образования.
Цель исследования: разработка и практическая реализация математически корректной и педагогически эффективной технологии обучения комплексным числам на основе осуществления межпредметных связей в системе допрофессионального математического образования.
Объектом исследования является педагогический процесс обучения математике в системе непрерывного профессионального образования.
Предмет исследования, технология обучения комплексным числам на основе осуществления межпредметных связей в системе допрофессионального математического образования.
Гипотеза: изучение комплексных чисел в системе непрерывного математического образования будет эффективным, если:
• процесс обучения рассматривать как педагогическую технологию;
• за основу проектирования технологии обучения в качестве системообразующего фактора выбрать принцип межпредметных связей.
Цель и гипотеза исследования обусловили постановку следующих задач исследования:
1.Определить теоретические предпосылки проектирования технологии обучения теории комплексных чисел на основе осуществления межпредметных связей в системе допрофессионального математического образования.
2. Обосновать концептуальные положения и спроектировать пространственно-временную модель технологии обучения политехнически направленному курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения".
3. Разработать методику реализации пространственно-временной модели проектирования технологии обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения".
4. Внедрить разработанную технологию обучения политехнически направленному курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" и экспериментально подтвердить ее эффективность.
Реализация поставленных задач потребовала привлечения различных методов исследования, а именно:
• изучение и анализ научно-педагогической, психологической, методической и математической литературы по теме исследования;
• изучение учебных программ и учебных пособий по ряду общетехнических и специальных дисциплин;
• анализ структурно-логической схемы межпредметных связей раздела "Комплексные числа";
• разработка учебных материалов для обучения комплексным числам;
• педагогический эксперимент с целью проверки эффективности использования разработанного спецкурса в системе допрофессионального математического образования;
• обсуждение материалов исследования на методических семинарах.
Методологической основой исследования является теория формирования содержания непрерывного профессионального образования (Ю.К.Бабанский, В.В.Сериков, Н.Ф.Талызина); теория формирования личности в процессе различных видов деятельности (П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, А.В.Занков, Д.В.Эльконин); современные разработки педагогической науки в области профессионального обучения (В.А.Андреев, И.Д.Зверев, Г.П.Корнев, Ю.А.Кустов, В.Н.Максимова А.Н.Ярыгин); работы ведущих математиков (Н.Я.Виленкин, Я.Б.Зельдович, А.П.Киселев, Ф.Клейн, А.Н.Колмогоров, А.Д.Мышкис, 3. А. Скопец, И.М.Яглом). Основой для дидактических разработок послужила концепция моделирования и конструирования педагогического процесса (В.С.Безрукова, В.П.Беспалько, Ю.К.Чернова).
Этапы исследования.
Подготовительный этап (1995-1996) - изучение состояния проблемы в педагогической теории и практике обучения, ее теоретическое осмысление. Применение методов теоретико-методологического анализа к научной литературе и конкретизация научных идей исследуемой проблемы позволили построить гипотезу и определить цель, задачи, предмет, объект, методику исследования и методы экспериментальной работы.
Основной этап (1996-1998) - определение концептуальных положений, разработка теоретической модели системы обучения учащихся межпредметному курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения", программное обеспечение. Апробация теоретических решений в
выступлениях и публикациях, экспериментальное обучение учащихся, выявление результативности разработанной технологии обучения учащихся курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения".
Заключительный этап (1998-1999) - корректировка гипотезы исследования, уточнение содержания авторской программы, продолжение экспериментального обучения, обработка результатов экспериментальной работы, внедрение полученных результатов в практику, оформление диссертационной работы.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования.
Разработана педагогическая технология обучения политехнически направленного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей:
• определены теоретические основы проектирования технологии обучения теории комплексных чисел в системе допрофессионального математического образования;
• разработан алгоритм и спроектирована теоретическая модель технологии обучения курса "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей;
• выявлена и определена совокупность методических условий перехода от теоретической модели политехнически направленного обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей к ее практической реализации.
Практическая значимость. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы в учебном процессе математической подготовки учащихся в системе общего
профессионального образования. В ходе реализации педагогической технологии обучения межпредметного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения" были разработаны учебная и рабочая программа курса, учебное пособие, методические указания по изучению курса "Теория
комплексных чисел и ее приложения", методика стандартизированной программы для обработки данных педагогического эксперимента.
Достоверность и научная обоснованность результатов работы обусловлены методологической обоснованностью теоретических позиций, разработкой диагностических методик, адекватных задачам, предмету и объекту исследования; репрезентативностью выборки, количественным и качественным анализом экспериментальных данных; использованием результатов исследования в педагогической практике.
Опытная и экспериментальная базы исследования. Работа по апробации и внедрению выдвигаемых в диссертации положений выполнялась в ходе экспериментальных исследований, проводимых на базе физико-технического лицея № 67 г.Тольятти; гимназии № 11 г.Самары; школы №91 г. Самары; Самарского института повышения квалификации работников образования (СИПКРО); кафедры "Высшая математика" Тольяттинского политехнического института.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на научно-методической конференции "Формирование личности специалиста в техническом университете" (Сызрань, 1997 г.); на научно-методической конференции "Новые тенденции развития профессионального и дополнительного образования" (Тольятти, 1998 г.); на ежегодных научно-методических конференциях ТолПИ, на Всероссийской научно-методической конференции "Проблемы качества в инновационных системах профессионального образования" (Тольятти, 1999 г.); на заседаниях кафедр ТолПИ и ТФСГПУ.
На защиту выносится: 1 .Концепция и теоретическая модель технологии обучения курса "Теория комплексных чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей.
2.Комплекс методических условий перехода от теоретической модели политехнически направленного обучения к курсу "Теория комплексных
чисел и ее приложения" на основе осуществления межпредметных связей к ее практической реализации.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 2-х глав, заключения, списка литературы и 7 приложений, содержит 8 рисунков и 20 таблиц. Основное содержание исследования изложено ВІЗ публикациях.
Комплексные числа как необходимый компонент непрерывного математического образования
Важным принципом обучения в системе допрофессионального образования является принцип политехнизма, предполагающий ознакомление учащихся с научными основами современного производства. Особое значение в его реализации принадлежит межпредметным связям, являющимся мощным дидактическим средством интеграции соответствующих знаний, полученных учащимися при изучении основ наук. Проблема выявления и реализации межпредметных связей не нова. Различные аспекты ее исследовались многими дидактами и методистами (П.Р.Атутов, Н.И.Бабкин, А.И.Бугаев, Н.Н.Буринская, И.Д.Зверев, В.Н.Максимова, В.Г.Разумовский, М.Н.Скаткин, А.В.Усова, В.Н.Федорова, А.А.Цветков, С.Г.Шаповаленко). Но, несмотря на достижения педагогической науки в этой области, многие существенные вопросы формирования у учащихся политехнических знаний на основе межпредметных связей не решены. В частности, не определены критерии отбора сведений из курсов физики и математики, необходимые для осознанного усвоения учащимися политехнических знаний. Из-за отсутствия четкой методической системы формирования политехнических знаний на межпредметной основе этот процесс не отличается целостностью, носит эпизодический, фрагментный характер. Поэтому, отмечая несомненную ценность разработанных фундаментальных положений по проблемам политехнического образования, следует признать, что современный этап развития системы образования требует глубокого всестороннего анализа и переосмысления накопленного опыта и теоретических подходов в поиске путей повышения эффективности учебно-воспитательного процесса современной системы допрофессионального образования. Теоретический анализ курсов математики целесообразно провести по всем предметам, но имеется ряд узловых тем, по которым межпредметные связи проявляются особенно ярко. Это прежде всего теория комплексных чисел. Особенность понятия комплексного числа состоит в высокой степени абстрактности, обеспечивающей огромные прикладные возможности, заложенные в понятии. В настоящее время трудно указать область физики, механики, технических дисциплин, где не применялись бы комплексные числа. Знание теории комплексных чисел становится необходимым элементом всё более широких кругов инженерно технических работников, так как эта теория вооружает технику точным многосторонним методом. Однако достижения физико-математических наук не находят своего отражения в системе допрофессиональной математической подготовки. Учащиеся, как правило, не знают о существовании комплексных чисел или же оперируют ими, как символами, реального смысла которых не понимают. Выход из такого положения надо искать прежде всего в постановке вопроса об изучении комплексных чисел в средней школе, так как профессиональные вузовские знания математики должны базироваться на фундаменте допрофессиональных знаний школьников, в том числе и по теме комплексных чисел как необходимом компоненте непрерывного математического образования.
Отсюда становится ясно, насколько важное значение в формировании прикладной направленности курса математики имеет проектирование эффективной методики обучения комплексным числам. Ю.К. Бабанский отмечал: "Для оптимального построения учебного процесса необходимо применить такую процедуру выбора методов, в которой взаимосвязанная деятельность учителя и учащихся была бы представлена во всей ее полноте и многосторонности, отражая все богатство накопленных дидактических методов и приемов обучения, открывая простор для внедрения вариантов их" [Ю.К.Бабанский, 1984, с.87]. Педагогическое решение исследуемой нами проблемы состоит в том, чтобы определить теоретические предпосылки проектирования курса "Теория комплексных чисел и ее приложения", спроектировать модель политехнически направленного курса путем реализации межпредметных связей на базе обоснованных концептуальных положений, разработать методику реализации модели политехнически направленного обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" и провести экспериментальную проверку эффективности разработанной методики. Решение этих задач позволит устранить возникшее в настоящее время противоречие между крайней необходимостью изучения комплексных чисел и отсутствием этого раздела математики в системе допрофессионального математического образования. В связи с этим выявление роли комплексных чисел в системе непрерывного математического образования актуально и представляет научно-методический и практический интерес. Поэтому, следуя логике диссертационного исследования, начнем анализ с общих вопросов роли теории комплексных чисел в современной математической подготовке учащихся.
Теоретические предпосылки разработки технологии обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения"
Выбранная нами тема диссертационного исследования не может быть решена без опоры на педагогическую теорию. В этом плане комплексные числа функционируют не только в математических дисциплинах, но и служат теоретическим инструментом таких наук, как физика, электротехника, сопротивление материалов, прикладная и теоретическая механика и ряда других. Следовательно, по логике исследования нам было необходимо проанализировать роль межпредметных связей в содержании образования. Это требовало, во-первых, рассмотрения теории данной проблемы, во-вторых, позволяло прогнозировать степень интеграции в допрофессиональной подготовке таких учебных дисциплин, как математика и физика, в-третьих, определить недостаточно разработанные в педагогической науке элементы и отдельные блоки межпредметных связей, чтобы на этой основе проектировать методику обучения теории комплексных чисел в системе математического допрофессионального образования.
Анализируя теоретические подходы для более полного учета межпредметных связей при формировании содержания образования, мы не делаем каких-либо новых открытий, так как проблема межпредметных связей изучена достаточно подробно. Здесь мы исходим из того, что современное состояние науки, техники требует от работников любой сферы деятельности умения ориентироваться в потоке информации, анализировать различные ситуации, принимать решения на основе имеющихся знаний. Одно из требований, предъявляемых к уровню знаний современного специалиста, - действенность полученных знаний, умение применять их в работе, решать разнообразные задачи с привлечением знаний из разных предметных областей для всестороннего рассмотрения конкретных ситуаций. Такими качествами могут обладать знания, полученные на межпредметной основе.
Все сказанное приводит к необходимости предварительного анализа основных тенденций развития системы образования. В настоящее время идут интенсивные поиски путей из создавшейся кризисной ситуации. Это широко находит свое отражение в дискуссиях, проводимых на страницах периодической печати, в выступлениях деятелей науки на конференциях, симпозиумах, съездах. Примечательно, что подавляющее большинство ученых приходят к единой мысли о необходимости коренного обновления всей российской системы народного образования, включая системы допрофессионального и высшего профессионального образования молодежи. Следует отметить, что система допрофессионального образования сложилась под влиянием определенных философских и педагогических идей прошлого [Каменский Я.А., 1955; Песталоцци И.Г., 1963; Ушинский К.Д., 1948; Чернышевский Н.Г., 1953]. На основе их теорий и взглядов была сформулирована так называемая "классическая" система, или традиционная модель образования, которая вызывает в последние годы мощный поток претензий и недовольств.
Какие же причины явились поводом отрицательного отношения к данной системе? Мотивированная аргументация здесь следующая.
Во-первых, традиционная педагогика не всегда способствует развитию продуктивного мышления, а отдает предпочтение репродуктивному мышлению. Заранее предполагается решение задач в процессе развернутых рассуждений с применением уже известных способов решения. Все это подразумевает освоение нового материала изолированного от настоящей и будущей деятельности. Он преподносится в готовом виде преподавателем. Во-вторых, традиционная дидактическая теория видит свою важнейшую задачу в том, чтобы приобщить обучающихся к обобщенному и систематизированному опыту, то есть происходит утверждение приоритетной роли теоретических знаний в содержании обучения, в ориентации на усвоение основ наук.
В-третьих, традиционная педагогика руководствуется в основном принципом индивидуализации в обучении, то есть выполняет функцию подготовки обучаемых к будущей индивидуальной деятельности в рамках какой-либо дисциплины. Естественно, нельзя не признать определенной полезности этого принципа, но опираться на него в обучении нельзя в силу причин, обусловленных современным характером человеческой деятельности. Она, как известно, носит комплексный, интегрирующий характер, предполагающий сотрудничество представителей разных профессий и специальностей, работающих над разрешением какой-либо многоаспектной проблемы. Это предполагает более полное использование принципа межпредметных связей, что в содержании допрофессионального образования сделано недостаточно [Зверев И.Д., 1977].
Пространственно-временная модель политехнические направленного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения"
Исходя из сформулированных концептуальных положений оптимального проектирования политехнически направленного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения", реализация которого обеспечит интеграцию естественнонаучных и технических знаний в допрофессиональной математической подготовке учащихся, определим алгоритм последовательности моделирования педагогической системы учебного курса (рисунок 3). Данный алгоритм представляет собой структурно-функциональный набор блоков, способствующих формированию проектирования как особого вида педагогической деятельности. Продуктом проектирования является идеальный образ, модель реальных процессов взаимодействия обучаемых и обучающего в определенных пространственно-временных границах.
Разрабатывая пространственно-временную модель курса "Теория комплексных чисел и ее приложения", представленную на рисунке 4, мы опирались на основные положения теории педагогического проектирования, разработанные Ю.К. Черновой [Чернова Ю.К., 1998].
Модель состоит из семи основных блоков проектирования учебного процесса. Это блоки целей, содержания, средств, методов и организационных форм технологического обеспечения, контроля, коррекции и управления. Каждый из этих блоков - сложное образование интегрального характера. Действия и операции каждого блока ориентированы на достижение конечного результата определенного уровня качества. Модель предполагает, что первоначальное проектирование технологии обучения проходит через все блоки, которые имеют временные и функциональные рамки, но взятые вместе образуют динамическое целое. Проектирование реализуется в определенной последовательности и обладает цикличностью. Повторение циклов содержит переработку информации о результатах обучения и направлено на совершенствование всех блоков в случае низкого значения критерия эффективности.
Таким образом, согласно требованиям системного подхода учебный курс "Теория комплексных чисел и ее приложения" рассматривается как самостоятельная педагогическая система со всеми структурными и функциональными компонентами, которые должны быть преобразованы в соответствии с требованиями системообразующего фактора - принципа межпредметных связей в совокупности с другими педагогическими принципами.
В соответствие с представленной моделью учебного курса "Теория комплексных чисел и ее приложения" рассмотрим направленность преобразования целей курса обучения, которые выступают в качестве системы ориентиров для отбора содержания курса "Теория комплексных чисел и ее приложения". Под целью педагогического проектирования мы понимаем "конкретный, качественно и количественно охарактеризованный, наиболее вероятный ожидаемый результат, который планируется достичь к определенному моменту времени" [Андреев В.И., 1996, т. 1, с.56]. При обосновании целей обучения, необходимо, чтобы они соответствовали следующим критериям:
четкости формулировки;
полноте признаков ожидаемого конечного результата;
контролированное, то есть возможности оценить, сравнить с некоторым эталоном;
реальности достижения;
связи с проблемой, концептуально значимой идеей, гипотезой исследования;
временной определенности и ограниченности;
прогностичности, то есть она должна отвечать на вопрос: не что нужно сделать, а чего следует достичь?
Цели обучения курсу "Теория комплексных чисел и ее приложения" определялись, исходя из общей математического образования: "Обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности каждому члену современного общества, достаточных для изучения смежных дисциплин и продолжения образования" [Программа, 1988, с.1]. Принцип межпредметных связей как системообразующий фактор требует преобразования целей и задач данного курса в соответствии с идеей интеграции естественнонаучных и технических знаний. Отметим особенности этих преобразований:
раскрытие естественнонаучных основ техники, технологии, организации производства;
обобщение и углубление изучаемых явлений в их многосторонних связях с другими явлениями и процессами, происходящими в технике;
формирование общего целостного представления о состоянии и перспективах развития современной науки в условиях научно-технического прогресса;
формирование политехнических умений, обладающих свойствами широкого переноса;
обеспечение единства мировоззрения, сознательного отношения к труду.